gabrielalinharesfrizzera

Texto

(1)1 Universidade Federal de Juiz de Fora Pós-Graduação em Ciências Biológicas Mestrado em Ecologia. Gabriela Linhares Frizzera. LIMNOLOGIA, DISTRIBUIÇÃO E COMPOSIÇÃO DA ASSEMBLÉIA DE OLIGOCHAETA (ANNELIDA: CLITELLATA) E LARVAS DE CHIRONOMIDAE (DIPTERA) DO LAGO DOS MANACÁS, MUNICÍPIO DE JUIZ DE FORA, MG. Juiz de Fora 2011.

(2) 2 Gabriela Linhares Frizzera. LIMNOLOGIA, DISTRIBUIÇÃO E COMPOSIÇÃO DA ASSEMBLÉIA DE OLIGOCHAETA (ANNELIDA: CLITELLATA) E LARVAS DE CHIRONOMIDAE (DIPTERA) DO LAGO DOS MANACÁS, MUNICÍPIO DE JUIZ DE FORA, MG. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ecologia Aplicada ao Manejo e Conservação dos Recursos Naturais, área de concentração: Ecologia Aquática, da Universidade Federal de Juiz de Fora, como requisito parcial para a obtenção do grau de Mestre.. Orientador: Prof. Dr. Roberto da Gama Alves. Juiz de Fora 2011.

(3) 3. Frizzera, Gabriela Linhares. Limnologia, distribuição e composição da fauna de Oligochaeta (Annelida: Clitellata) e larvas de Chironomidae (Diptera) do Lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG / Gabriela Linhares Frizzera. – 2011. -- 83 f. : il. Dissertação (Mestrado em Ecologia Aplicada ao Manejo e Conservação dos Recursos Naturais)-Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2011. 1. Ecologia. 2. Recursos naturais. I. Título. CDU 574.5.

(4) 4 Gabriela Linhares Frizzera. LIMNOLOGIA, DISTRIBUIÇÃO E COMPOSIÇÃO DA ASSEMBLÉIA DE OLIGOCHAETA (ANNELIDA: CLITELLATA) E LARVAS DE CHIRONOMIDAE (DIPTERA) DO LAGO DOS MANACÁS, MUNICÍPIO DE JUIZ DE FORA, MG. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ecologia Aplicada ao Manejo e Conservação dos Recursos Naturais, área de concentração: Ecologia Aquática, da Universidade Federal de Juiz de Fora, como requisito parcial para a obtenção do grau de Mestre.. Aprovada em 28 de março de 2011.. BANCA EXAMINADORA. ____________________________________________________ Prof. Dr. Roberto da Gama Alves (Orientador) Universidade Federal de Juiz de Fora. ___________________________________________________ Prof. Dra. Maria Carolina Silva Soares Universidade Federal de Juiz de Fora. ___________________________________________________ Prof. Dra. Alice Michiyo Takeda Universidade Estadual de Maringá.

(5) 5. À minha família, que esteve sempre ao meu lado me dando o apoio necessário para enfrentar as dificuldades para a realização deste trabalho. A vocês o meu agradecimento sincero!.

(6) 6 AGRADECIMENTOS. _Em primeiro lugar agradeço a Deus por estar sempre comigo, principalmente nos momentos mais difíceis deste trabalho. _Ao meu pai, minha mãe e minha irmã por acreditarem em mim sem questionamentos, por me darem o suporte emocional e financeiro necessários para a realização deste trabalho e, principalmente, por entenderem as minhas ausências durante todos esses anos da minha formação. _Aos meus tios e tias, primos e primas pelo incentivo, carinho e força. Vocês sempre serão muito importantes! _Ao meu orientador Roberto da Gama Alves pela amizade, confiança e por acreditar no meu potencial, abrindo-me grandes oportunidades que foram muito importantes em minha formação e principalmente, por ser um exemplo de profissional. _Ao programa de Pós-graduação em Ecologia _Aos colegas do Laboratório de Invertebrados Bentônicos Luciana, Lidimara, Emanuel, Marcos, Felipe e Alex pela amizade, conversas, confraternizações e por estarem sempre prontos para me auxiliar quando necessário. E aqueles que já não fazem mais parte integral dele, mas que foram e continuam sendo colegas muito importantes: Haroldo, Vivian, Beatriz e Renato. Entre estes, agradeço. principalmente. ao. Renato,. companheiro. dos. trabalhos. de. Oligochaeta, que me ensinou grande parte daquilo que sei hoje sobre este grupo. _Ao Marcos, Emanuel e Geysa pela grande ajuda durante as coletas de sedimento. _Aos colegas do Laboratório de Ecologia Aquática: Anderson, Rafael Almeida, Rafael Paiva, Guilherme Bianchi, Felipe, Maíra, Nara, Fran e Gladson por serem pessoas tão prestativas e por toda a ajuda durante as coletas e análise da água. Sem vocês este estudo não poderia ter sido feito! _Ao Thiago Martins por toda a ajuda para a delimitação dos transectos e pontos de coleta deste estudo e marcação com GPS. _Ao Márcio Malafaia pela confecção do mapa deste estudo..

(7) 7 _Ao José Hugo, um grande amigo que com muita disposição fez a composição florística da margem do lago dos Manacás. _Ao José Carlos, secretário da pós-graduação, pelas conversas, amizade e por sempre tentar resolver os problemas que foram surgindo, com grande disposição. _Aos colegas dos mestrados de Ecologia e de Comportamento Animal pela amizade e troca de experiências. _Aos amigos (impossível nomear todos aqui) pela maravilhosa convivência de todos os dias, momentos de alegria e amizade sincera. _À Gláucia, Dani e André, amigos de baladas, estudos, viagens, brincadeiras e conversas de uma graduação inteira e que irão ficar para toda a vida. Sem vocês, os quatro anos de Universidade e os dois anos de mestrado não seriam os mesmos. Vocês são pessoas muito especiais na minha vida! _Ao Leandro pela amizade, conversas de MSN e caronas para a universidade. _Ao Reinaldo, grande amigo que pude contar nas melhores e piores horas. _À Priscila, grande amiga do mestrado, por suas visitas no laboratório, companhia nas aulas de espanhol e conversas durante esses anos. _Ao Felipe pelo pela amizade de tantos anos. _À Universidade Federal de Juiz de Fora. _À Fundação de Amparo a Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG) pela bolsa a mim concedida..

(8) 8 RESUMO. O objetivo do presente estudo foi verificar a existência de variação espacial e temporal das variáveis abióticas e conhecer a estrutura da assembléia de Chironomidae e Oligochaeta do lago dos Manacás em meses que compõe o período seco e chuvoso e, a partir destas variáveis avaliar a qualidade da água deste ambiente. Foram realizadas três coletas, duas no período seco (agosto/09 e julho/10) e uma no chuvoso (fevereiro/10), em dois transectos, cada um com cinco pontos de coleta. As amostras de sedimento foram obtidas com draga do tipo Petersen em tréplicas, também foram obtidas amostras para a análise da granulometria e matéria orgânica. As amostras de água foram obtidas do fundo com uma garrafa de Van Dorn. Para analisar o estado trófico do ambiente foi calculado o índice de estado trófico (TSI) de Carlson e foi avaliada a presença e abundância de táxons indicadores de poluição. As variáveis limnológicas não apresentaram variações significativas entre os pontos de coleta e entre os transectos. Entretanto foram detectadas diferenças significativas entre as coletas realizadas, com exceção das variáveis oxigênio, carbono orgânico dissolvido e pH. A granulometria foi composta principalmente por sedimento fino e com alta porcentagem de matéria orgânica. A assembléia encontrada foi composta por 25 táxons e 1007 organismos. A maior riqueza e diversidade foi obtida na primeira coleta em agosto de 2009 e as menores densidade número de táxons foi encontrada no período chuvoso em fevereiro de 2010. Os quironomídeos foram os organismos mais abundantes em todo o período de coletas. Os pontos marginais (I e V) diferiram significativamente em relação à assembléia somente em um transecto na primeira coleta, nas demais, as margens foram consideradas iguais. Em agosto de 2009 pode ser observada uma grande quantidade de táxons adominantes. Neste período Caladomyia ortoni foi o principal táxon dominante. Em 2010 não foram observados táxons adominantes e Polypedilum foi dominante neste período. O índice calculado para determinar o estado trófico do lago dos Manacás classificou este ambiente como oligotrófico, mesotrófico e eutrófico ao longo do período de coletas. As variáveis abióticas diferiram temporalmente modificando as condições do ambiente e a estrutura da assembléia de Chironomidae e Oligochaeta. As concentrações de nutrientes aumentaram bastante demonstrando que o lago passa por um processo de alteração da qualidade da água. A baixa abundância de organismos encontrados no lago foi considerada comum, visto que também foi observado em outros locais. Apesar do índice de estado trófico mostrar que a qualidade da água do lago dos Manacás apresenta-se em más condições, a ausência e/ou a baixa densidade dos táxons considerados como indicadores de poluição não confirmam estes dados.. Palavras-chave: variáveis abióticas, assembléia bentônica, estado trófico.

(9) 9 ABSTRACT. The aim of this study was to verify the existence of the spatial and temporal variation of abiotic variables and know the structure of Chironomidae and Oligochaeta assembléia of the Manacás lake in months that compound the dry and rainy period and from this variable to evaluate the water quality of the environment. Three collects have been done, two in dry season (august/09 and july/10) and one in the wet season (february/10) in two transects each with five sampling points., Sediment samples has been collected by a bottom sampler Petersen. Three replicates have been made in each sample point for analysis of macroinvertebrates. Sediment samples were also obtained for analysis of particle size and organic matter. Water samples were obtained from the bottom with a bottle of Van Dorn. To analyse of the environment trofic status was calculated the trofic status index (TSI) of the Carlson and the presence and abundance of the pollution indicators taxa. Limnological parameters showed no significant variations among the sampling sites and among transects. However significant differences were detected between samples collected, with the exception of oxygen, dissolved organic carbon and pH. The particle size was mainly composed of fine sediment with a high percentage of organic matter. The assembléia found was composed of 25 taxa and 1007 organisms. The higher richness and diversity was obtained in the first collection in August 2009 and the lower density and number of taxa was found to the rainy season. Chironomids were the most abundant organisms during all period of collection. The marginal points (I and V) differed significantly with respect the assemblage only in transect A in the first collection in the others, the margins were considered equal. In August 2009 could be seen a large number of taxa adominantes. During this period the main dominant taxa was Caladomyia ortoni. In 2010 adominantes taxa were not observed, and Polypedilum were dominant in this period. The index to determine the trophic status of Manacás Lake rated this environment as oligotrophic, mesotrophic and eutrophic during the period of collection. The abiotic variables varied temporally changing environmental conditions and structure of the assembléia of Chironomidae and Oligochaeta. The concentrations of nutrients increased significantly showing that the lake goes through a process of change in water quality. The low abundance of the organisms found in the lake was considered common, already observed on others places. Although the trofic status index to show the water quality of Manacás lake is in bad conditions the absence and/or the low density of taxa considered how pollution indicators do not confirm this data.. Keywords: abiotics variables, benthic assemblage, trofic status.

(10) 10 LISTA DE ILUSTRAÇÕES. Figura 1: Rede hidrográfica da área do Lago dos Manacás, situado na Universidade Federal de Juiz de Fora, Minas Gerais......................................22 Figura 2: Vista do Lago dos Manacás mostrando a proximidade com o anel viário do campus da Universidade Federal de Juiz de Fora............................23 Figura 3: Margem do lago dos Manacás. A marcação em cor amarela demonstra que a margem se restringe a apenas poucos metros em alguns pontos. ..............................................................................................................24 Figura 4: Mapa batimétrico do lago dos Manacás mostrando os dois transectos (A e B) com os cinco pontos de coleta em cada um (I, II, III, IV e V)................25 Figura 5: Vista da margem do lago dos Manacás onde se situam os pontos I dos transectos A e B.........................................................................................26 Figura 6: Vista da margem do lago dos Manacás onde se situam os pontos I dos transectos A e B, demonstrando a substituição da vegetação arbóreoarbustiva por gramínea.....................................................................................26 Figura 7: Vista da margem do lago dos Manacás onde se situam os pontos V dos transectos A e B.........................................................................................27 Figura 8: Variáveis limnológicas, unidade, metodologia e referências utilizadas para a análise da água do lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG.....................................................................................................................29 Figura 9: Concentração total (µg/L) e desvio de nitrato e no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)..................................................................33 Figura 10: Concentração total (µg/L) e desvio de nitrito no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)..................................................................34 Figura 11: Concentração total (µg/L) e desvio do íon amônio no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)....................................................35 Figura 12: Concentração total (µg/L) e desvio de DIN no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transectoB(b)....................................................................35 Figura 13: Concentração total (µg/L) e desvio de NOT no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)..................................................................36.

(11) 11 Figura 14: Concentração total (µg/L) e desvio de nitrogênio total no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)....................................................36 Figura 15: Concentração tota l(µg/L) e desvio de orto-fosfato no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)....................................................37 Figura 16: Concentração total (µg/L) e desvio de fósforo total no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)....................................................38 Figura 17: Concentração total (mg/L) e desvio de oxigênio dissolvido no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).....................................38 Figura 18: Concentração total (mg/L) e desvios de COD no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).................................................................39 19: Valores de pH e desvios do lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)................................................................................................39 Figura 20: Concentração de alcalinidade (µeq/L) no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)...............................................................39 Figura 21: Resultado da Análise de componentes principais (PCA) dos pontos amostrais dos transectos A e B do lago dos Manacás e das variáveis físicas e químicas. NT= Nitrogênio total, PT= Fósforo total, OD= Oxigênio dissolvido, pH= pH, COD= Carbono orgânico dissolvido, Alc= Alcalinidade, F= Folhiço, AG= Areia grossa, AM= Areia média, AF= Areia fina, S.A.= Silte e Argila, MO= Matéria orgânica e Prof= Profundidade......................................42 Figura 22: Número de organismos presentes em cada coleta (agosto de 2009, fevereiro de 2010 e julho de 2010) realizada no lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG.......................................................................47 Figura 23: Número de organismos na região marginal e central das três coletas (agosto de 2009, fevereiro de 2010 e julho de 2010) realizadas no lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG, nas três coletas realizadas.......................................................................................................47 Figura 24: Número de organismos Chironomidae e Oligochaeta em cada coleta (agosto de 2009, fevereiro de 2010 e julho de 2010) realizada no lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG...............................................48 Figura 25: Análise de Bray-Curtis para os cinco pontos de coleta dos transectos A e B com base na abundancia da assembléia de Chironomidae e.

(12) 12 Oligochaeta das três coletas realizadas no lago dos Manacás. Cor. Cof. = 0,9143.............................................................................................................52.

(13) 13 LISTA DE TABELAS. Tabela I: Granulometria do sedimento do lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG.....................................................................................................41 Tabela II: Correlação de Pearson entre as variáveis físicas e químicas do lago dos Manacás. p<0,05 (Weatherhead & James) e p<0,0001 (Ruland & Smol, 1998). Os valores marcados são aqueles em que as correlações foram significativas. Em * estão aquelas cujo valor de p<0,0001...............................44 Tabela III: Densidade da assembléia (ind/m2) de Oligochaeta e Chironomidae presente no Lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG, nas três coletas realizadas nos transectos A e B...........................................................46 Tabela IV: Valores dos índices de riqueza, dominância, diversidade e uniformidade obtidos para os pontos de coleta dos transectos A e B nas três coletas (agosto de 2009, fevereiro de 2010 e julho de 2010) realizadas no lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG..................................................49 Tabela V: Dominância de Kownacki calculada para cada táxon dos transectos A e B nas três coletas (agosto de 2009, fevereiro de 2010 e julho de 2010) realizadas no lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG. Dominantes (ID>10), subdominantes (1<ID<10) e adominantes (ID<1)................................51 Tabela VI: Correlação de Spearmann entre as variáveis abióticas e os táxons com maior densidade em todas as coletas realizadas nos transectos A e B no lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG. p<0,05.............................54 Tabela VII: Classificação do estado trófico através do índice de Carlson (1977) modificado por Toledo et al. (1983) calculado para os transectos A e B em cada coleta no lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG..................54.

(14) 14 SUMÁRIO. 1 INTRODUÇÃO.................................................................................................15 2 OBJETIVOS.....................................................................................................20 2.1 Objetivos Específicos............................................................................20 3 HIPÓTESES.....................................................................................................21 4 ÁREA DE ESTUDO.........................................................................................22 5 MATERIAL E MÉTODOS................................................................................25 5.1 Variáveis físicas e químicas ...................................................................25 5.1.1 Coletas............................................................................................25 5.1.2 Variáveis Limnológicas....................................................................27 5.1.3 Granulometria e Matéria Orgânica..................................................28 5.1.4 Análises Estatísticas.......................................................................28 5.2 Variáveis bióticas.....................................................................................29 5.2.1 Coletas e Identificação....................................................................29 5.2.2 Análise da Assembléia....................................................................30 5.2.3 Análise Estatística da Assembléia..................................................30 5.3 Diagnóstico do lago dos Manacás...........................................................31 5.3.1 Análise Estatística..........................................................................31 6 RESULTADOS................................................................................................33 6.1 Variáveis Físicas e Químicas..................................................................33 6.1.1 Variáveis Limnológicas....................................................................33 6.1.2 Granulometria..................................................................................40 6.1.3 Análise de Componentes Principais................................................41 6.1.4 Correlação de Pearson...................................................................42 6.2 Variáveis Bióticas....................................................................................45 6.2.1 Dominância de Kownacki................................................................50 6.2.2 Análise de Cluster...........................................................................51 6.3 Diagnóstico do lago dos Manacás ..........................................................52 7 DISCUSSÃO....................................................................................................55 8 CONCLUSÃO .................................................................................................67 REFERÊNCIAS .................................................................................................68 ANEXOS.............................................................................................................78.

(15) 15 1- INTRODUÇÃO. Ambientes aquáticos possuem diversas características que são determinantes para sua classificação. Sistemas lênticos, por exemplo, se diferenciam de lóticos porque suas águas permanecem confinadas em uma depressão por um tempo longo ou indeterminado, desta forma, apresentam fluxo bastante estável em que a mistura da coluna d’água ocorre, principalmente, pela ação do vento e por sua desestratificação (Fonseca; Esteves, 1999; Freire et al., 2009). Existem no mundo diversos tipos de ambientes com características lênticas. Os mais comuns e abundantes são os lagos, lagoas, tanques e reservatórios utilizados pelo homem para vários propósitos (Kennedy, 1999; Pilipenko et al., 2010) tais como o controle de inundações (Garcia et al., 2009), a produção de energia elétrica (Bonecker et al., 2007; Granado; Henry, 2008), navegação, abastecimento de água (Furey et al., 2006), irrigação e outros fins (Peiró; Alves, 2006) desenvolvidos de acordo com a necessidade da população em que esses ambientes estão situados. Por isso, muitos deles possuem usos múltiplos, tendo a finalidade de atender ao máximo os habitantes locais (Figueiredo; Bianchini Jr, 2008). Lagos artificiais e naturais não apresentam muitas diferenças entre si quando exibem características físicas semelhantes. Em ambientes com profundidades distintas, por exemplo, as variações das propriedades físicas e químicas da água e da assembléia presente no meio ocorrem por diferentes causas. Em sistemas rasos, a força do vento e a composição do sedimento são fatores que interferem muito nas variáveis limnológicas e na estrutura da biota. O mesmo não ocorre em sistemas profundos em que a estratificação termal é um fator mais influente. Por outro lado, a morfometria, a carga de poluição que chega ao local, o gradiente longitudinal e o tempo de retenção da água tem o mesmo grau de influência entre esses ambientes (Istvánovics; Somlyódy, 1999). Ecossistemas aquáticos rasos geralmente não apresentam diferenças limnológicas marcantes entre as regiões da superfície e do fundo da coluna d’água na maior parte do ano (Rodrigues et al., 2002; Molisani et al., 2010). Por outro lado, em sistemas muito profundos as características abióticas tem.

(16) 16 valores marcadamente distintos entre estas duas regiões, sendo comum a estratificação da coluna por um grande período (Othaka et al. 2006; Valério et al., 2009). No Brasil, os ambientes lênticos são comumente rasos, contendo apenas poucos metros de profundidade (Esteves 1998). Devido a isso, a ação do vento se torna um fator muito importante nestes ecossistemas, pois ressuspende o sedimento do fundo, promovendo a homogeneização da coluna d’água (Rodrigues et al., 2002). Desta forma, as variáveis abióticas do meio são menos susceptíveis a modificações espaciais (Beltrão et al., 2009). A assembléia dos ambientes aquáticos continentais é composta por diversos organismos entre os quais os invertebrados bentônicos desenvolvem papel importante no fluxo de energia, pois atuam na dinâmica da rede trófica através da competição e predação sobre outros organismos, além de serem utilizados como recursos alimentares por outros animais da cadeia alimentar (Uieda; Motta, 2007), assim como na ciclagem de nutrientes do meio (Liu et al., 2006), se alimentando do detrito orgânico que se acumula no substrato e participando. do. processo. de. remineralização. da. matéria. orgânica. (Hirabayashi; Wotton. 1999; Solimini, 2006). Entre os invertebrados bentônicos os Oligochaeta e Chironomidae estão entre os mais freqüentes e abundantes na maioria dos ambientes aquáticos (Pinder, 1986; Roque et al., 2004; Pamplin et al., 2006). O comportamento sedentário, a distribuição agregada (Callisto et al., 2005) e a dependência do substrato para se alimentar e reproduzir faz com que esses animais respondam de forma susceptível às modificações do meio (Lang, 1998). Em sistemas lênticos estes macroinvertebrados geralmente são bastante comuns (Erman; Erman, 1975), podendo estar presentes em elevada densidade. numérica. (Pamplin. et. al.,. 2005;. Callisto. et. al.,. 2002).. Características distintas desses ecossistemas como a maior disponibilidade de alimento na forma de material orgânico particulado e a estabilidade do fluxo d’água (Brandimarte et al., 2005), e consequentemente do substrato, são razões que contribuem para o estabelecimento das larvas de Chironomidae e vermes Oligochaeta..

(17) 17 Modificações na abundância, diversidade e uniformidade da biota entre os períodos do ano e em um mesmo período (Jorcin; Nogueira, 2008) podem ser observadas em diversos ecossistemas. No período seco é possível encontrar diversidade e densidade mais elevadas de organismos por haver maior estabilidade do habitat (Cleto-Filho; Arcifa, 2006). Porém, em muitos locais o período chuvoso oferece condições para o estabelecimento da biota em virtude do aumento do nível da água. Entretanto, diferenças significativas entre esses dois períodos podem não ser encontradas (Peralta et al., 2002). Alguns estudos não percebem a influência dos efeitos sazonais na assembléia porque eles podem ser menores em relação àqueles produzidos pelas variáveis abióticas (Ali et al., 2002). Nas últimas décadas o número de reservatórios e lagos artificiais no Brasil tem aumentado (Barbosa et al., 1999). A formação destes novos corpos d’água produz modificações nas condições hidrológicas do meio (Zhang et al., 2010) que interferem no habitat da comunidade bentônica presente, proporcionando o aumento da densidade de alguns taxa em razão da redução de outros (Paula; Gomes, 2007). Em conseqüência das diversas alterações a que são submetidas algumas populações também podem desaparecer e outras encontrarem condições propícias para o seu estabelecimento (Brandimarte et al., 2005; Wang et al., 2010). Com o aumento da população humana e o uso indiscriminado dos recursos hídricos pelo homem houve a necessidade de se desenvolver tecnologias mais rápidas e eficazes para a obtenção de maior conhecimento a respeito da saúde dos ecossistemas aquáticos, para que, posteriormente, pudessem ser tomadas melhores medidas para seu gerenciamento (Diaz et al., 2004; Rossaro et al., 2006). Isto proporcionou o crescimento dos estudos a respeito da comunidade bentônica nas últimas décadas, tornando-a uma importante ferramenta na análise da qualidade da água de um ambiente (Chapman, 2001; Khulmann et al., 2005). Visto que estes animais respondem de maneira bastante sensível não somente à poluição, mas também a um grande número de impactos antrópicos (Solimini et al., 2006) e que poderiam não ser detectados unicamente com a análise química (Saether, 1979). Os organismos presentes em uma comunidade não interagem somente entre si, mas também com as variáveis abióticas do ecossistema em.

(18) 18 que estão inseridos desenvolvendo uma relação de dependência com elas (Takahashi et al., 2008). A estreita relação existente entre estes animais e o meio em que vivem fez com que diversos autores utilizassem alguns grupos, principalmente as larvas de Chironomidae (Ruse, 2010; Eggermont et al., 2010) e Oligochaeta (Pinel-Alloul, et al.,1996; Collado; Schmelz, 2001; Pamplin; Rocha, 2005), como indicadores do estado trófico do ambiente. Em ambientes lênticos diversos estudos mostram a intrínseca relação entre os organismos bentônicos com o oxigênio dissolvido (Pamplin et al., 2006), teor de matéria orgânica (Peralta et al., 2002), sedimento (Furey et al., 2006; Lucca et al., 2008), profundidade (Pamplin; Rocha, 2007) e outras variáveis. Weatherhead e James (2001) mostraram que a composição, abundância e distribuição dos Oligochaeta e Chironomidae de vários lagos da Nova Zelândia foram determinadas diretamente pelo tipo de substrato que, por sua vez, era determinado por outras variáveis como a exposição a atividade das ondas. Cleto-Filho e Arcifa (2006) estudaram um pequeno lago artificial no estado de São Paulo e determinaram que o principal fator que influenciava a biota bentônica era o oxigênio dissolvido enquanto que as demais variáveis medidas exerciam uma menor influência. Por outro lado quando Mousavi (2002) trabalhou com algumas dezenas de lagos da Europa e dos Estados Unidos investigando a influência de algumas variáveis ambientais (pH, condutividade elétrica, profundidade e extensão) sobre a comunidade de Chironomidae pode verificar que todas elas influenciavam de alguma forma a composição e abundância dos organismos. As formas de utilização dos recursos existentes em um sistema aquático, o grau de degradação a que está submetido e as características da região em que está inserido, são fatores responsáveis pelas particularidades existentes em cada local, fazendo com que algumas variáveis sejam mais determinantes para a assembléia do que outras em um ambiente. Sendo assim, analisar a estrutura biótica e abiótica de um ambiente aquático é importante para que sua dinâmica seja realmente conhecida (Blocksom et al., 2002). O lago dos Manacás é um ambiente onde alguns estudos limnológicos já foram desenvolvidos. Martins (2009) estudou a decomposição.

(19) 19 de duas espécies de macrófitas aquáticas pela assembléia bentônica deste lago e, entre outras observações, pode verificar que o tempo da decomposição das duas plantas é determinado principalmente pelo efeito da ação dos macroinvertebrados bentônicos presentes.. Soares et al. (2009). estudaram as fases de equilíbrio da espécie de cianobactéria Limnothrix bicudoi no lago dos Manacás nos anos de 1999 e 2000 e observaram que a abundância desta espécie neste ambiente é influenciada pela temperatura e pelo período sazonal. Estes trabalhos demonstram a necessidade e a importância de que mais estudos sejam realizados neste local para o maior conhecimento sobre sua dinâmica, tanto do ponto de vista limnológico quanto biológico, vindo a contribuir com mais informações a respeito dos ambientes lênticos rasos no Brasil, onde ainda existe uma grande lacuna (Trindade et al., 2009)..

(20) 20 2- OBJETIVOS. O objetivo do presente estudo foi verificar a existência de uma possível distinção espacial e temporal das variáveis físicas e químicas da água do lago dos Manacás e conhecer a estrutura e distribuição espacial de larvas de Chironomidae e Oligochaeta em meses que compõem os períodos seco e chuvoso. E, a partir das informações obtidas sobre as variáveis físicas e químicas e da estrutura e composição da fauna, avaliar a qualidade da água do ambiente.. 2.1- OBJETIVOS ESPECÍFICOS. _ Verificar se existe diferença espacial e temporal das variáveis físicas e químicas entre os períodos de coleta; _ Conhecer a assembléia de Chironomidae e Oligochaeta do lago dos Manacás e verificar sua distribuição espacial e temporal; _ Avaliar se há diferença na dominância, diversidade e riqueza dos táxons entre dois transectos e entre os períodos seco e chuvoso; _ Verificar qual(is) variável(is) abiótica(s) mais influencia(m) a estrutura das larvas de Chironomidae e dos Oligochaeta; _ Avaliar a qualidade da água através de variáveis abióticas e da assembléia de Chironomidae e Oligochaeta..

(21) 21 3- HIPÓTESES. _ Existe diferença espacial e temporal entre as variáveis físicas e químicas do lago dos Manacás,. _ Existe diferença das variáveis físicas e químicas entre os transectos A e B e entre seus pontos amostrais,. _ Existe diferença espacial e temporal na abundância da assembléia de Chironomidae e Oligochaeta,. _ Existe diferença abundância da assembléia de Chironomidae e Oligochaeta entre os transectos A e B e entre seus pontos amostrais,. _ A maior densidade de Chironomidae e Oligochaeta está presente no período seco..

(22) 22 4- ÁREA DE ESTUDO. O Lago dos Manacás localiza-se no campus da Universidade Federal de Juiz de Fora, município de Juiz de Fora, Minas Gerais (21º 45´ S, 43º 21´ W). É um pequeno reservatório artificial circundado por um anel viário, com profundidade máxima de cinco metros e com área de 20.000m2. O lago é abastecido principalmente por um grupo de nascentes intermitentes e uma permanente, localizadas em seu entorno (Figura 1). O solo encontra-se bastante desgastado com compactação dos horizontes, erosão acentuada das camadas superficiais (sulcos, ravinas e voçorocas), características típicas de perturbações antrópicas. Este sistema aquático sofre degradação constante pela perda do solo e o assoreamento das margens (LATUF et al., 2003).. Figura 1: Rede hidrográfica da área do Lago dos Manacás, situado na Universidade Federal de Juiz de Fora, Minas Gerais..

(23) 23 A vegetação em torno do Lago dos Manacás está inserida no domínio da Mata Atlântica. Originalmente a região era coberta por Floresta Estacional Semidecidual, mas durante a construção do campus da UFJF a vegetação original foi suprimida e atualmente encontra-se em estado de regeneração, variando do estágio inicial ao médio. O processo de regeneração natural na área mostra-se comprometido devido a alguns fatores: • A área continua sofrendo perturbações, devido à proximidade com o anel viário do campus, sendo bastante comum encontrar lixo jogado na região (Figura 2);. Figura 2: Vista do Lago dos Manacás mostrando a proximidade com o anel viário do campus da Universidade Federal de Juiz de Fora.. • O anel viário também limita a expansão da vegetação, cujo limite é mantido por poda e corte; • O pequeno tamanho da área e o seu formato, que resulta numa alta relação perímetro/área, aumentam os efeitos de borda (Figura 3);.

(24) 24. Figura 3: Margem do lago dos Manacás. A marcação em cor amarela demonstra que a margem se restringe a apenas poucos metros em alguns pontos.. • A presença de espécies exóticas e invasoras é talvez o maior problema. Dentre essas espécies destacam-se Pinus sp. (pinheiro) e Merostachys aurea (bambu-dourado). Essas duas espécies cobrem grande parte da área e prejudicam o estabelecimento das espécies nativas; • O solo encontra-se fortemente compactado e com intensos processos erosivos. Atualmente a vegetação pode ser caracterizada como uma área em regeneração,. destacando-se. algumas. espécies. de. Melastomataceae,. Fabaceae e Cecropia sp. (Urticaceae), típicas deste processo. Deve-se destacar também a forte presença das espécies invasoras citadas acima..

(25) 25 5- MATERIAL E MÉTODOS. 5.1- Variáveis Físicas e Químicas. 5.1.1- Coletas. Foram realizadas três coletas no lago dos Manacás, uma em agosto de 2009 e uma em julho de 2010, compondo o período seco, e uma em fevereiro de 2010, compondo o período chuvoso. As coletas foram realizadas em dois transectos (A e B), um em cada porção longitudinal do lago. Em cada transecto foram marcados cinco pontos de coleta (I, II, III, IV e V) (figura 4), sendo os pontos I e V localizados nas margens.. Figura 4: Mapa batimétrico do lago dos Manacás mostrando os dois transectos (A e B) com os cinco pontos de coleta em cada um (I, II, III, IV e V)..

(26) 26 A margem onde se localizam os pontos amostrais I dos dois transectos apresenta um número maior abundância de bambu. Possui um dossel descontínuo de aproximadamente 5m de altura (Figura 5). Destaca-se a presença de Tibouchina sp. (Melastomataceae), Alchornea triplinervia (Euphorbiaceae) e Cecropia cf. pachystachya (Urticaceae). O estrato herbáceo é bem denso, provavelmente devido à grande chegada de luz próximo ao solo graças a pequena largura da margem e a aberturas no dossel. Do ponto I do transecto A para o ponto I do transecto B pode-se perceber um aumento na densidade de herbáceas e lianas até a súbita substituição desta vegetação por um gramado (Figura 6).. Figura 5: Vista da margem do lago dos Manacás onde se situam os pontos I dos transectos A e B.. Figura 6: Vista da margem do lago dos Manacás onde se situam os pontos I dos transectos A e B, demonstrando a substituição da vegetação arbóreo-arbustiva por gramínea..

(27) 27 Na outra margem onde se situam os pontos V dos transectos A e B encontra-se um solo brejoso. A vegetação se apresenta de forma herbáceoarbustiva, com cerca de 1,5m de altura. Aparentemente essa área encontra-se mais perturbada, talvez devido à contínua deposição de materiais lixiviados do solo. Há a predominância de uma espécie da família Fabaceae, mas também ocorrem Melastomataceae herbáceas e pteridófitas (Figura 7).. Figura 7: Vista da margem do lago dos Manacás onde se situam os pontos V dos transectos A e B.. Nas três coletas realizadas foi obtida uma amostra de água, com cerca de 2 litros, em cada ponto de cada transecto, totalizando 30 amostras em cada coleta. As amostras de água foram coletadas do fundo, com o auxílio da garrafa de Van Dorn em profundidades entre 0,5 a 3,5 metros, de acordo com cada ponto amostral. Cada amostra foi colocada em garrafas hermeticamente fechadas e que não permitiam a entrada da luz e levadas ao laboratório para a análise das variáveis limnológicas.. 5.1.2- Variáveis limnológicas. As variáveis limnológicas para cada ponto dos transectos foram medidas no laboratório de Ecologia Aquática da UFJF. No laboratório, logo após a coletas, foram medidas as variáveis oxigênio dissolvido, pH e alcalinidade. Uma parte da água foi filtrada em filtros Whatman GF/C 47mm e colocada em garrafas para a análise de nitrito, nitrato, orto-fosfato, nitrogênio.

(28) 28 amoniacal e carbono orgânico dissolvido e outra parte não filtrada também foi colocada em garrafas para análise de fósforo e nitrogênio total. Todas as amostras foram refrigeradas para que as análises fossem realizadas posteriormente. O quadro abaixo mostra as variáveis analisadas e a metodologia utilizada (Figura 8). Figura 8: Variáveis limnológicas, unidade, metodologia e referências utilizadas para a análise da água do lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG. Variável Unidade Metodologia Referência Oxigênio dissolvido (OD) mg/L Método de Winkler Golterman et al. (1978) pH Pagâmetro Alcalinidade µeq/L Método de Carmouze Carmouze (1994) Nitrito, nitrato, íon amônio, nitrogênio inorgânico dissolvido (DIN) e nitrogênio orgânico total (NOT) µg/L Espectrofotometria Wetzel; Likens (1991) Orto-fosfato µg/L Espectrofotometria Wetzel; Likens (1991) Método de digestão com persulfato de Fósforo total µg/L potássio Wetzel; Likens (1991) Nitrogênio total µg/L Método Kjedhal carbono orgânico dissolvido (COD) mg/L Espectrofotometria Wetzel; Likens (1991). 5.1.3- Granulometria e Matéria Orgânica. Para a análise da granulometria foi obtida uma amostra de sedimento em cada ponto de coleta dos transectos A e B. A análise granulométrica do sedimento foi realizado segundo os métodos adotados pela norma da ABNT NBR/7182/1982. A análise da matéria orgânica foi realizada através da incineração do sedimento a temperatura de 550oC em forno mufla durante quatro horas.. 5.1.4- Análises estatísticas. Para. verificar se. houve. diferença. significativa. das variáveis. limnológicas entre os três períodos de coletas foi realizado o teste KruskalWallis para os transectos A e B para cada variável. Para avaliar se houve diferença significativa das variáveis limnológicas entre os transectos foi realizado o teste de Mann-Whitney, entre os transectos A e B, para cada.

(29) 29 variável, em cada coleta. Para verificar se houve variação das variáveis entre os pontos amostrais entre as três coletas foi realizado o teste ANOVA utilizando um critério. Foi realizada uma análise de componentes principais (PCA) para verificar quais variáveis abióticas melhor explicam a ordenação dos pontos amostrais, para isso os dados das variáveis foram logaritmizados utilizando-se log (X+1) e para que houvesse melhor visualização do resultado não foram utilizadas as variáveis nitrato, nitrito, nitrogênio orgânico total (soma das concentrações das formas orgânicas de nitrogênio), nitrogênio inorgânico dissolvido (soma das concentrações de nitrato, nitrito e amônio) e orto-fosfato, sendo utilizados somente os valores totais de nitrogênio e fósforo. A correlação entre as variáveis abióticas foi analisada através da correlação de Pearson. As análises foram realizadas utilizando os programas Biostat (versão gratuita 5.0) e Past (versão gratuita 2.02).. 5.2- Variáveis bióticas. 5.2.1- Coletas e identificação. Para o desenvolvimento do estudo, amostras de sedimento foram obtidas no lago dos Manacás, nos meses de agosto de 2009 e julho de 2010 (período seco) e fevereiro de 2010 (período chuvoso). As coletas foram realizadas em cinco pontos distribuídos em dois transectos (A e B). Em cada ponto dos transectos foram obtidas três amostras de sedimento com amostrador tipo Petersen (área: 0,0189m2) totalizando 30 amostras de sedimento em cada coleta. As amostras do sedimento foram preservadas em formol a 4% e posteriormente, lavadas em peneira de 210µm de abertura de malha. Os organismos retidos na peneira foram triados no Laboratório de Invertebrados Bentônicos da UFJF sob microscópio estereoscópico e colocados em recipientes contendo álcool 70%. Os Oligochaeta e as larvas de Chironomidae foram montados em lâminas semi-permanentes com lactofenol e meio de Hoyer, respectivamente..

(30) 30 A identificação dos organismos ocorreu através de observação sob microscópio de campo claro até o maior nível taxonômico possível com base nos critérios adotados por Righi (1984), Brinkhurst; Marchese (1989), Epler (1992) e Trivinho-Strixino; Strixino (1995).. 5.2.2- Análise da assembléia A estrutura da assembléia presente no lago dos Manacás foi analisada através dos seguintes índices: ─ Riqueza: R= S S é o número de espécies da amostra e N o número total de indivíduos, ─ Uniformidade de Pielou (E): E= _H_, LnS S é o número total de táxons presentes na amostra e H o valor de diversidade obtido, ─ Diversidade de Shannon (H’): H’= -∑ pilnpi, pi é a proporção da amostra contendo indivíduos da espécie i, _Dominância (D): D= 1 - ∑pi2 pi é a proporção da amostra contendo indivíduos da espécie i ─ Dominância de Kownacki: Para analisar a dominância dos táxons nas amostras foi calculado o índice de dominância (ID), conforme Kownacki (1971): dominantes (ID>10), subdominantes (1<ID<10) e adominantes (ID<1). ID= Q.100.F/∑Q Q = número médio de exemplares numa série de amostras. ∑ Q = soma das quantidades médias dos espécimes de todas as espécies F= n/N, onde n= número de amostras com a sp e N= número total de amostras.. 5.2.3- Análise Estatística da Comunidade Bentônica Para verificar a existência de diferença significativa entre os pontos dos transectos em cada coleta e entre os pontos marginais (I e V) de todas as coletas, foi realizado o teste de Kruskal-Wallis. Para avaliar se existe diferença.

(31) 31 significativa entre os pontos marginais dos dois transectos em cada coleta e entre as coletas de um mesmo período sazonal (primeira e terceira coletas realizadas no período seco) foi realizado o teste de Mann-Whitney. Para verificar o grau de similaridade entre as estações amostrais com base na abundância da assembléia de Oligochaeta e Chironomidae foi realizada uma análise de agrupamento utilizando o Índice de Bray-Curtis. Os dados foram analisados utilizando os programas PAST (versão gratuita 2.02).. 5.3- Diagnóstico do lago dos Manacás. A obtenção e identificação dos organismos bentônicos e a coleta e análise das amostras de água da água já foram descritas acima.. 5.3.1- Análise estatística. Para avaliar o grau de influência das variáveis físicas e químicas sobre a comunidade de Chironomidae e Oligochaeta foi realizada a correlação de Spearmann entre os seis táxons que obtiveram maior densidade no período de estudo (P. americana, C. ortoni, Chironomus, Goeldichironomus, Nimbocera sp3 e Polypedilum) e as variáveis abióticas. Não foram utilizadas as variáveis nitrato, nitrito, NOT, DIN e orto-fosfato, sendo utilizados somente os valores totais de nitrogênio e fósforo. Para isso foi utilizado o programa Biostat, versão gratuita 5.0. Para avaliar as condições tróficas do ambiente através dos organismOligochaeta e Chironomidae foi verificada a presença e abundância dos táxons considerados indicadores de poluição: família Tubificidae entre Oligochaeta e o gênero Chironomus, principalmente, na família Chironomidae. Para verificar o grau de eutrofização do lago dos Manacás foi calculado para os transectos A e B o índice de estado trófico (TSI) de Carlson (1977), modificado por Toledo et al. (1983) e que se utilizam como referência a concentração de fósforo total na água: •. Índice de estado trófico, modificado de Carlson:.

(32) 32. (. TSI (TP) = 10 6- ln (80,32/TP)/ ln2 _ Oligotrófico = TSI < 44 _ Mesotrófico = 44< TSI < 54 _ Eutrófico = TSI > 54. ).

(33) 33 6- RESULTADOS. 6.1- Variáveis Físicas e Químicas. 6.1.1- Variáveis Limnológicas. As concentrações das variáveis limnológicas do lago dos Manacás apresentaram variações ao longo do período de coleta (p<0,05). A primeira coleta, em agosto de 2009, apresentou os menores valores de nitrito, nitrato, íon amônio, nitrogênio inorgânico dissolvido (DIN), orto-fosfato, fósforo total e alcalinidade. Por outro lado, também foram observados os maiores valores de nitrogênio orgânico total (NOT) e nitrogênio total. Oxigênio (OD), carbono orgânico dissolvido (COD) e pH não sofreram grandes variações durante o período de coleta (p>0,05) (Tabelas I, II e III em anexo). As concentrações de nitrato em agosto de 2009 foram máximas no ponto I do transecto A, com 54,96µg/L, e no ponto III do transecto B, com 66,27µg/L. Em fevereiro e julho de 2010 seus valores foram superiores a 176µg/L, com exceção do ponto III do transecto A da última coleta, cujo valor foi de 66,22µg/L. A maior concentração de nitrato foi de 409,9µg/L, obtida em fevereiro de 2010 no ponto V do transecto B (Figuras 9a e b).. a). b) 400. 200 100. ago/09 fev/10 jul/10. 400. Nitrato (µg/L). Nitrato (µg/L). 300. 0 0. 500. ago/09 fev/10 jul/10. 300 200 100. I. II. III. Transecto A. IV. V. 0 0. I. II. III. IV. V. Transecto B. Figura 9: Concentração total (µg/L) de nitrato e no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)..

(34) 34 O nitrito obteve concentrações mais elevadas nas duas últimas coletas. Em agosto de 2009 o valor médio de nitrito foi de 1,4µg/L, com mínimo de 0,4µg/L no ponto II do transecto A e máximo de 2,5µg/L no ponto IV do transecto B. Em fevereiro de 2010 as concentrações estiveram em torno de 4µg/L com o máximo de 5,8µg/L no ponto II do transecto B e mínimo de 3µg/L no ponto III do transecto A. Em julho de 2010, a concentração média foi de 1,8 µg/L, com um mínimo de 0,72µg/L no ponto III do transecto B e máximo de 3,11µg/L no ponto I deste transecto (Figuras 10a e b).. a). b) 8. 5. Nitrito (µg/L). 4 3 2 1 0 0. I. II. III. IV. V. ago/09 fev/10 jul/10. 6. Nitrito (µg/L). ago/09 fev/10 jul/10. 4 2 0 0. I. II. III. IV. V. Transecto B. Transecto A. Figura 10: Concentração total (µg/L) nitrito no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).. O íon amônio teve valores de concentração muito baixos, 9µg/L no ponto V do transecto B em 2009 e altos, acima de 1000µg/L como as concentrações de 1230 e 1286µg/L nos pontos I do transecto B e III do transecto A de fevereiro e julho de 2010, respectivamente. Em 2009 os valores deste íon estiveram entre 9 e 55,5µg/L, alcançando concentrações de 596,1 e 549µg/L nos pontos II dos dois transectos. Nas demais coletas os valores do íon. amônio. estiveram. sempre. acima. de. 200µg/L,. alcançando. concentrações máximas nos pontos já citados acima (Figuras 11a e b).. as.

(35) 35 a). b). 1500. ago/09 fev/10 jul/10. 1000. 500. 0 0. I. II. III. IV. ago/09 fev/10 jul/10. 1000. Amônio (µg/L). Amônio (µg/L). 1500. 500. 0 0. V. I. II. III. IV. V. Transecto B. Transecto A. Figura 11: Concentração total (µg/L) do íon amônio no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).. Em 2009 o lago dos Manacás apresentou as concentrações mais baixas de DIN, mínimo de 28,49µg/L no ponto V do transecto B. Porém, nos pontos II dos transectos A e B foram obtidas altas concentrações iguais a 619,63 e 576,05µg/L, respectivamente. No ano de 2010 as quantidades de DIN foram superiores a 495µg/L, o mínimo obtido, com valores máximos de 1411,5 e 1370µg/L nos pontos I e II do transecto B em fevereiro e de 1354,54µg/L no ponto III do transecto A em julho (Figuras 12a e b).. a). b) 1500. 1500. ago/09 fev/10 jul/10. 500. 0 0. 1000. DIN (µg/L). DIN (µg/L). 1000. I. II. III. Transecto A. IV. V. ago/09 fev/10 jul/10. 500. 0 0. I. II. III. IV. V. Transecto B. Figura 12: Concentração total (µg/L) de DIN no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).. O NOT foi mais elevado em 2009 quando grande parte dos valores obtidos estiveram acima de 1000µg/L, com exceção do ponto I do transecto A cujo valor foi de 895,6µg/L. O ponto IV do transecto B apresentou a concentração máxima de 8311,4µg/L. Em fevereiro de 2010 as quantidades encontradas foram muito menores, estando a maior parte entre 200 e 362µg/L.

(36) 36 e nos pontos I e II do transecto B não foi detectado o NOT. Em julho deste ano, somente nos pontos IV do transecto A e I e V do transecto B puderam ser registradas. concentrações. de. NOT. de. 163,64,. 54,40. e. 9,8µg/L,. respectivamente. Nos demais pontos não foi verificada a presença de NOT (Figuras 13a e b). a). b) 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0. ago/09 fev/10 jul/10. 3000. NOT (µg/L). 2500 2000 1500 1000. NOT (µg/L). 3500. 500 0 0. I. II. III. IV. V. ago/09 fev/10 jul/10. I. II. III. IV. V. Transecto B. Transecto A. Figura 13: Concentração total (µg/L) de NOT no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).. Em 2009 o lago dos Manacás apresentou concentrações de nitrogênio total acima de 1007µg/L, atingindo 8358,93µg/L no ponto IV do transecto B. Em fevereiro de 2010 os valores das concentrações foram menores, mas estiveram acima de 826µg/L, o mínimo obtido, podendo ser encontradas 1411,5 e 1370µg/L nos pontos I e II do transecto B. Em julho as concentrações de nitrogênio total estiveram entre 522,66 e 873,2µg/L e alcançando o máximo de 1354,54 µg/L no ponto III do transecto A (Figuras 14a e b). b). 3500. ago/09 fev/10 jul/10. Nitrogênio Total (µg/L). 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0. I. II. III. Transecto A. IV. V. Nitrogênio Total (µg/L). a). 10000. ago/09 fev/10 jul/10. 8000 6000 4000 2000 0 0. I. II. III. IV. V. Transecto B. Figura 14: Concentração total (µg/L) de nitrogênio total no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)..

(37) 37 As concentrações orto-fosfato foram mais elevadas em fevereiro de 2010, quando estiveram entre 11,4 e 15,8µg/L, atingindo um máximo de 32,3µg/L no ponto III e um mínimo de 7,4µg/L no ponto I do transecto B. Em agosto de 2009 os pontos I e II do transecto A e II do transecto B não apresentaram este nutriente. Nos demais locais os valores obtidos foram baixos, entre 2,6 e 7,5µg/L, com as concentrações mais altas presentes no transecto B. Na última coleta, em julho de 2010, pode-se verificar uma diminuição das concentrações de orto-fosfato com relação a fevereiro, no entanto, elas foram mais elevadas que em 2009, estando entre 4,59 e 9,16µg/L. Neste período em todos os pontos amostrais detectou-se a presença deste nutriente (Figuras 15a e b).. b) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0. ago/09 fev/10 jul/10. I. II. III. Transecto A. IV. V. 35. ago/09 fev/10 jul/10. 30. Orto-fosfato (µg/L). Orto-fosfato (µg/L). a). 25 20 15 10 5 0 0. I. II. III. IV. V. Transecto B. Figura 15: Concentração (µg/L) de orto-fosfato no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).. A concentração de fósforo total aumentou durante o período de coleta. Em 2009 esteve entre 16,6 e 36,7µg/L, em fevereiro de 2010 os valores estiveram entre 24,9 e 55,8µg/L e em julho deste mesmo ano foram encontradas concentrações entre 48,47 e 109,48µg/L, com um máximo de 339,2 µg/L no ponto II do transecto B (Figuras 16a e b)..

(38) 38 b). Fósforo Total (µg/L). 100. 60 40 20 0 0. I. II. III. IV. ago/09 fev/10 jul/10. 300. ago/09 fev/10 jul/10. 80. 350. Fósforo Total (µg/L). a). 250 200 150 100 50 0 0. V. I. II. III. IV. V. Transecto B. Transecto A. Figura 16: Concentração (µg/L) de fósforo total no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).. OD, COD e pH não apresentaram acentuadas variações durante o período de coleta. O OD apresentou concentrações iguais a 0,664mg/L, no ponto I do transecto B em fevereiro de 2010, e de 1,99mg/L, no ponto II do transecto B em agosto de 2009. As maiores concentrações de 8,54 e 8,67 foram obtidas em agosto nos pontos I e V do transecto B (Figuras 17a e b). O COD variou entre 2,2 e 4,2mg/L, sendo obtido o valor de 27,7mg/L no ponto IV do transecto B em fevereiro de 2010 (Figuras 18a e b). O pH foi ácido em todas as coletas realizadas. Com exceção do ponto I do transecto A cujo valor foi de 5,57, nos demais pontos amostrais o pH esteve entre 6,2 e 6,86 (Figuras19a e b).. b). a). 10. Oxigênio (mg/L). 8 6 4 2 0 0. I. II. III. Transecto A. IV. V. 10. ago/09 fev/10 jul/10. 8. Oxigênio (mg/L). ago/09 fev/10 jul/10. 6 4 2 0 0. I. II. III. IV. V. Transecto B. Figura 17: Concentração total (mg/L) de oxigênio dissolvido no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)..

(39) 39. a). b). 4. 2 1 0 0. I. II. III. IV. ago/09 fev/10 jul/10. 20. COD (mg/L). 3. COD (mg/L). 30. ago/09 fev/10 jul/10. 10. 0 0. V. I. II. III. IV. V. Transecto B. Transecto A. Figura 18: Concentração total (mg/L) de COD no lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).. b). a). 7.0. 7.0. ago/09 fev/10 jul/10. 6.5. ago/09 fev/10 jul/10. 6.8. pH. pH. 6.6 6.0. 6.4 5.5. 6.2. 5.0 0. I. II. III. IV. 6.0 0. V. I. II. Transecto A. III. IV. V. Transecto B. Figura 19: Valores de pH do lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b).. Em 2009 os valores de alcalinidade estiveram entre 114,33 e 218,32µeq/L. Em fevereiro de 2010 esteve acima de 236µeq/L, alcançando 305,93 e em julho deste mesmo ano os valores encontrados superaram 567µeq/L, sendo obtido o máximo de 1057,18µeq/L no ponto II do transecto A (Figuras 20a e b). b). 1200. ago/09 fev/10 jul/10. Alcalinidade (µeq/L). 1000 800 600 400 200 0 0. I. II. III. Transecto A. IV. V. 700. ago/09 fev/10 jul/10. 600. Alcalinidade (µeq/L). a). 500 400 300 200 100 0 0. I. II. III. IV. V. Transecto B. Figura 20: Concentração de alcalinidade (µeq/L) do lago dos Manacás nas três coletas realizadas no período de agosto de 2009 a julho de 2010 no transecto A (a) e no transecto B (b)..

(40) 40 Apesar de ter sido verificada uma variação sazonal das variáveis limnológicas no lago dos Manacás (p<0,05), espacialmente isto não pode ser percebido (p>0,05). Não foram encontradas diferenças entre os dois transectos durante as coletas para grande parte das variáveis, somente em agosto de 2009 foi observada diferença significativa entre os transectos A e B para a alcalinidade e em fevereiro de 2010 para o nitrogênio total (p<0,05) (Figuras 1 a 13 em anexo). Nos dois transectos os cinco pontos amostrais também não diferiram entre si durante as coletas em quase todas as variáveis (p>0,05), somente o OD apresentou diferença significativa (p<0,05) para o transecto A, em que o ponto II diferiu do ponto V.. 6.1.2- Granulometria. O sedimento do lago dos Manacás se caracterizou por uma composição com textura mais fina, principalmente no transecto B em que as porções de areia fina, silte e argila foram superiores a areia média e grossa (Tabela I). A areia grossa esteve presente apenas nos pontos marginais (I e V) dos dois transectos e no ponto III do transecto A. A porcentagem de areia média variou entre 27,31 no ponto III do transecto A a 50,01 no ponto IV do transecto B. A areia fina esteve presente em baixa quantidade nos pontos I e III do transecto A, porém nos demais pontos foi encontrada com porcentagens acima de 16% chegando a atingir 22,39% no ponto II do transecto A. Silte e argila foram abundantes, especialmente nos pontos centrais em que as porcentagens foram acima de 30%. A menor quantidade destas frações foi obtida no transecto A nos pontos I e III. A matéria orgânica esteve presente em porcentagens acima de 10% em todos os pontos, sendo os marginais (I e V) aqueles em que foram encontradas as maiores quantidades..

(41) 41 Tabela I: Granulometria do sedimento do lago dos Manacás, município de Juiz de Fora, MG. A B I II III IV V I II III IV V Folhiço (%) 6,54 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Areia grossa (%) 33,55 0 56,58 0 26,79 19,86 0 0 0 22,3 Areia média (%) 45,32 39,16 27,31 45,22 32,45 38,63 46,34 47,72 50,01 46,73 Areia fina (%) 9,46 22,39 8,65 20,11 16,54 16,77 20,64 18,83 18,54 17,73 Silte e argila 7,11 38,52 7,44 34,65 24,2 24,72 32,95 33,43 31,44 13,2 Matéria Orgânica (%) 17,02 15,62 11,71 11,17 18,65 21,6 14,87 12,2 13,69 15,36. Não foram observadas diferenças significativas entre os transectos A e B e entre os pontos de coleta de um mesmo transecto com relação à granulometria (p>0,05) (Figura 13 em anexo). Também não foi verificada variação significativa quando foram comparados os pontos de coleta entre os transectos (p>0,05).. 6.1.3- Análise de componentes principais. A análise de componentes principais mostrou que o eixo 1 explicou 76% da variabilidade dos dados e o eixo 2, 8,75% (Figura 22). A maior parte das variáveis abióticas apresentaram baixos auto-valores e por isso tenderam a se concentrar no centro do gráfico. A maioria dos pontos estiveram associados predominantemente ao eixo 1 juntamente com as variáveis areia grossa e silte e argila. Os pontos I dos dois transectos estiveram associados ao eixo 2 com as variáveis folhiço, pH e profundidade. Os pontos III e V do transecto A e I e V do transecto B estiveram ligados à variável areia grossa. Os pontos II e IV do transecto A e II do transecto B estiveram associados a profundidade, pH e a fração de silte e argila. Os pontos IV do transecto A e III do transecto B não estiveram associados a nenhuma variável e o ponto I do transecto A esteve associado à fração de folhiço..

(42) 42. 1.5 1. IIIA. IB. Component 2. 0.5. VA. VB S.A. AF AG Ph Prof. NT Alc IIB IVB PT OD MO IIA COD -0.9 -0.6 -0.3 AM 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 IVA IIIB -0.5 F -1 -1.5 -2 -2.5. IA. -3 Component 1. Figura 21: Resultado da Análise de componentes principais (PCA) dos pontos amostrais dos transectos A e B do lago dos Manacás e das variáveis físicas e químicas. NT= Nitrogênio total, PT= Fósforo total, OD= Oxigênio dissolvido, pH= pH, COD= Carbono orgânico dissolvido, Alc= Alcalinidade, F= Folhiço, AG= Areia grossa, AM= Areia média, AF= Areia fina, S.A.= Silte e Argila, MO= Matéria orgânica e Prof= Profundidade.. 6.1.4-Correlação de Pearson. A análise de correlação de Pearson entre as variáveis abióticas das três coletas realizadas no lago dos Manacás mostrou correlações mais altas.

(43) 43 (p<0,0001) entre 12 variáveis. As maiores correlações positivas foram encontradas entre nitrato e nitrito, nitrato e orto-fosfato, orto-fosfato e nitrito, DIN e amônio, nitrogênio total e NOT, areia média e areia grossa e silte e argila e areia fina. As maiores correlações negativas foram encontradas entre as frações de areia fina, silte e argila e areia grossa. Todas as correlações podem ser observadas na tabela II..

(44) 44. Tabela II: Correlação de Pearson entre as variáveis físicas e químicas do lago dos Manacás. p<0,05 (Weatherhead; James) e p<0,0001 (Ruland; Smol, 1998). Os valores marcados são aqueles em que as correlações foram significativas. NO3-. NO2-. NH4+. DIN. NOT. NT. NO3. -. 0. NO2. -. 0,7429*. 0. NH4+ DIN NOT NT. 0,1246 0,4772 -0,5383 -0,4786. 0,2145 0,4643 0,2171 -0,1263. 0 0,9314* -0,3696 -0,1805. 0 -0,524 -0,3345. 0 0,9779*. 0. -3. 0,6911* 0,0781 -0,0929 -0,3044 0,2425 0,2196 -0,0762 0,1038 0,0617 0,0249 0,1102 0,1535. 0,6960* -0,2067 -0,1463 -0,1284 0,3858 -0,0973 -0,0894 0,1014 0,0807 0,0546 0,0541 -0,0539. 0,0813 0,2807 0,4472 -0,0559 -0,1829 0,5565 0,0968 -0,1782 -0,0485 -0,038 0,0647 0,4194. 0,3263 0,2761 -0,4301 -0,161 -0,0721 0,5721 0,0575 -0,1197 -0,0199 -0,0241 0,0975 0,3153. -0,2766 -0,2825 0,0963 0,3263 -0,0049 -0,4465 -0,1248 0,1416 0,0687 0,116 -0,1788 0,0667. -0,226 -0,2449 0,0011 0,3216 -0,0232 -0,3537 -0,124 0,1274 0,0711 0,1224 -0,1739 0,1512. PO4 PT OD Ph COD Alc A.gros A.med A.fin sil e Arg M.org Prof.. * = Valor de p < 0,0001.. PO43-. PT. OD. pH. COD. Alc. A.gros. 0 -0,0341 -0,1593 -0,1914 0,2387 0,0231 0,1494 0,1448 0,0879 0,1317 -0,241 -0,0934. 0 0,0062 -0,1373 -0,0961 0,5203 -0,12 0,1095 0,0941 0,0923 -0,0394 0,1869. 0 0,129 0,0384 -0,167 0,1012 0,0871 -0,0654 -0,1946 0,1219 -0,5398. 0 0,0311 -0,0554 0,0828 -0,2974 0,0882 0,0773 -0,271 -0,0273. 0 -0,2051 -0,1593 0,2431 0,0716 0,1026 0,1032 -0,238. 0 0,0119 -0,1042 0,0239 0,0378 -0,0058 0,1793. 0 0,7132* -0,9135* -0,9107* 0,1469 -0,1095. A.med. A.fin. 0 0 0,4657 0,3716 0,9106* 0,1706 -0,0811 -0,1598 0,0751. sil e Arg. M.org. Prof.. 0 -0,1618 0,2722. 0 -0,1006. 0.

(45) 45 6.2- Variáveis bióticas. No presente estudo foram encontrados nas três coletas realizadas no lago dos Manacás, nos períodos seco e chuvoso, 1007 organismos, divididos em 25 táxons. Sendo que 922 organismos e 15 táxons pertenceram à família Chironomidae e 85 organismos e dez táxons a classe Oligochaeta. Na primeira coleta foram obtidos 903 indivíduos e 25 táxons, 844 quironomídeos e 59 Oligochaeta. Na segunda não foram encontrados espécimes de Oligochaeta e somente dois quironomídeos do gênero Polypedilum foram reportados. Na terceira coleta foram obtidos 102 organismos, sendo 76 deles e sete táxons pertencentes à família Chironomidae e 26 organismos e dois táxons pertencentes à classe Oligochaeta (Tabela III). Na primeira coleta foram encontrados todos os táxons e quase 90% do total dos espécimes obtidos nesse estudo. A segunda foi aquela em que foi encontrado o menor número de organismos e táxons, dois e um, respectivamente (Figura 23). O período seco apresentou a maior densidade numérica e riqueza de táxons que o período chuvoso. Entre as duas coletas realizadas no período seco, a primeira, em agosto de 2009, obteve uma densidade de organismos muito maior que a segunda, em julho de 2010, o mesmo ocorreu com o número de táxons em que na primeira foi obtido o número máximo e na segunda foi quase três vezes menor. Foi verificado que a maior concentração de espécimes de Oligochaeta e Chironomidae esteve nas regiões marginais do lago. Entre todos os organismos encontrados 92,05% se concentraram na região marginal (Figura 24). Somente na última coleta (julho de 2010) é que pode ser percebido um maior número de organismos na região central. Na primeira coleta não foi encontrado nenhum organismo no ponto II dos transectos A e B e não foi obtido nenhum Oligochaeta no ponto IV do transecto A e nos pontos III e IV do transecto B, estando os organismos Oligochaeta concentrados nas margens deste último transecto. A maior densidade numérica foi alcançada no ponto V do transecto B com 24232,8 ind/m2..